Potřebujete pro váš bytový dům vyřešit
financování oprav
rekonstrukci kotelny
úspory energií
větrání
registrace
Rekonstrukce a provoz bytových domů
Motto: Nové povinnosti k elektromobilitě a vyúčtování vody a tepla.
Zdroje financí z nových dotací.
středa 3. 11. 2021
Praha
registrace
Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
TZB studio
zobrazit program
Výměny kotlů 2021+

Otopná tělesa jako příčina doplnění zdroje tepla z kotlíkových dotací kotlem na uhlí

Chladná topná sezóna 2020/2021 zdůraznila, že otopná soustava nepřizpůsobená nízkoteplotnímu zdroji tepla neumožní vytápět na požadovaný teplotní komfort. Tepelné čerpadlo pořízené v rámci kotlíkových dotací lze doplnit kotlem nebo kamny.

Obr. Nepřizpůsobení vlastností stávajících otopných těles a nízkoteplotních zdrojů tepla podpořených kotlíkovými dotacemi může vést až k částečnému návratu k uhlí
Obr. Nepřizpůsobení vlastností stávajících otopných těles a nízkoteplotních zdrojů tepla podpořených kotlíkovými dotacemi může vést až k částečnému návratu k uhlí

Nadpis není nadsázkou, bohužel popisuje „realitu dnešních dní“. Stále ještě probíhající topná sezóna patří po dlouhé době k těm studeným, a je to tak po několika letech skutečně reálná zkouška toho, jak dobře a kvalitně proběhla výměna starého kotle na pevná paliva za moderní zdroj tepla v rámci kotlíkových dotací. O tom, že to ne vždy dopadlo dobře, svědčí množící se dotazy přicházející do naší poradny. V ní se někteří provozovatelé nových zdrojů tepla instalovaných v rámci kotlíkových dotací dotazují, proč jim nový zdroj nedokáže dostatečně vyhřát byt, dům a zda je možné zdroj tepla pořízený v rámci kotlíkových dotací doplnit o jiný, záložní. Zájem je nejčastěji o krbová kamna, či jednoduchý (levný) odhořívací kotel, v dotazu specifikovaný většinou jako „obyčejný kotel na dřevo“.

Kotlíkové dotace jsou v pravém slova smyslu revolučním počinem ve směru k „čistotě“ vytápění domácností. Jednak podpořily výměnu již více jak 60 tisíc starých kotlů, ale především významně přispěly k vytvoření podvědomí o tom, že čím a jak doma topím, není zdaleka jen moje věc, ale týká se to nás všech. Cílem kotlíkových dotací je náhrada starých kotlů na pevná paliva tříd 1 a 2 (popřípadě nezatříděných) za nové zdroje tepla, které splňují přísné ekologické požadavky dle ekodesignu. Vyměněny mohly být i kotle v otopných soustavách (OS) s více zdroji tepla, pokud jejich jmenovitý výkon byl schopen pokrýt požadavky na potřebu tepla pro vytápění celého objektu. Tudíž podmínkou udělení dotace není fakt, že nový zdroj tepla je současně zdrojem jediným. Jak jsme již psali dříve, podmínky dotace nevylučují doplnění dotovaného zdroje tepla jiným záložním zdrojem, nebo-li je to možné.

Samozřejmě, v současnosti je možné pouze doplnění zdrojem plnícím přísné podmínky ekodesignu.

Problém především u starších nezateplených domů

Pro využití kotlíkových dotací není podmínkou vypracování projektové dokumentace.Při náhradě starého kotle za nový zdroj tepla se tak většinou spoléhá jen na fundovanost a korektnost firmy provádějící instalaci, zda bude navržen optimální zdroj. Nejde jen o to stanovit, zda zdroj má dostatečný jmenovitý výkon pro pokrytí potřeb na dodané teplo, ale zda má tento výkon při parametrech, které vyžaduje stávající otopná soustava, a také zda je optimální z pohledu provozních nákladů pro konkrétního investora…

Typickým příkladem jsou starší domy postavené v 70. a 80. létech minulého století, např. tehdy velmi oblíbené „šumperáky“, s jejichž otopnými soustravami mám desítky zkušeností. Jejich obyvatelé jsou dnes ve velké míře senioři 70+, zpravidla si je i svépomocí stavěli a vytápění bylo řešeno „po staru“ pevnými palivy. V době stavby bylo vše typizované, takže pokud má dům stále původní, nezateplenou, neupravenou obálku, pohybují se výpočtové tepelné ztráty i s přirážkami okolo 18 až 20 kW. Kotel a otopná soustava jsou dimenzovány pro přerušované vytápění.Podle tehdy používaného znění ČSN 06 0210 patřila mezi standardní přirážky i přirážka na zátop 20 %, o kterou je nutné vypočtené ztráty navýšit. Pro normalizované domy byly také normalizovány výkony kotlů. Dle ČSN 07 0245 byly vyráběny řady o jmenovitém výkonu 16, 20, 25, 30 kW. Do „šumperáků“ se volil kotel o jmenovitém výkonu 25 kW. Nejen u „šumperáků“, ale obecně u mnoha starších domů byl problém s otopnými tělesy. Stávalo se, že při instalaci nebyl dostatek místa pro požadovaný počet článků. Otopná tělesa také patřila k nedostatkovému zboží, tak se někdy použila i menší, respektive s menším počtem článků. Nebo tělesa nejsou schopná předat potřebný výkon vlivem špatného umístění nebo zakrytí různými ozdobnými kryty, závěsy atp. A dnes po desítkách let provozu a může přičíst i ztráta části výkonu vlivem zanesení těles nebo i vícenásobnému opravnému nátěru. Pokud se tedy při výměně starých kotlů používá klišé o zásadně předimenzovaných kotlích na pevná paliva, platí to především ve vztahu k „poddimenzované“ nebo nějak omezené schopnosti soustavy předávat teplo do vytápěného prostoru, než ve vztahu k potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody.

Pro kotle na pevná paliva bylo běžné navrhovat otopnou soustavu na spád 90/70 °C. S teplotním spádem ve vyšších teplotách je spojeno předávaní tepla nejen konvekcí, tedy prouděním vzduchu, ale do značné míry i sáláním a na to si majitelé domů zvykli. Proto u těchto typů domů vznikl již dříve problém v případě náhrady kotle na pevná paliva za plynový. Přechod z provozu kotle se zatápěním, útlumem na více méně nepřetržitý umožnil posunout teplotní spád do nižších teplot, zpravidla 75/60 °C. Tím se však snížil i sálavý tok tepla z těles, teplý vzduch se kolem otopných těles již tak netetelil a subjektivně vznikl pocit, že už to teplo není, co bývalo. I když pokojový teploměr ukazuje stejných 22 °C jako předtím. Určitě jste slyšeli onu populární větu: „dřevo dává prostě větší teplo než plyn“. Situaci nevyřeší velmi často frekventovaná rada, že problémem je malý výkon zdroje tepla a že to při velkých mrazech vyřeší omezení vytápění v méně používaných místnostech. Jediným řešením, beze změny otopných těles, je zvýšení teploty vzduchu v místnosti a k tomu je zapotřebí zvýšení střední teploty otopné vody, tedy průměru z teplotního spádu na otopných tělesech.

Maléru se lze obávat téměř vždy, když se se na starou soustavu připojí nízkoteplotní zdroj tepla, obvykle kondenzační kotel nebo tepelné čerpadlo. Obvykle se počítá s teplotním spádem 55/45 °C. Za těchto podmínek se velmi výrazně zmenší tepelný výkon otopných těles. U dobře fungující soustavy se v takovém případě výkon otopných těles sníží o 60 %, viz například on-line pomůcka Přepočet tepelného výkonu otopných těles na jiný teplotní spád. Tuto ztrátu výkonu nenahradí přechod z přerušovaného vytápění na nepřerušované (cca 20 %).

Obr.: Přepočet snížení tepelného výkonu radiátorů při přechodu na nízkoteplotní režim vytápění, deskové otopné těleso.
Obr.: Přepočet snížení tepelného výkonu radiátorů při přechodu na nízkoteplotní režim vytápění, deskové otopné těleso.

Údaje o změně výkonů otopných těles při změně teplotního spádu, respektive střední teploty otopné vody, která se s největší pravděpodobností nachází právě ve starších domech, lze nalézt třeba v knize Moderní vytápění bytů a rodinných domků [1]. Například pro třísloupková článková litinová tělesa KALOR, připojovací rozteč 500 mm (viz ilustrační obrázek v úvodu), se při vnitřní teplotě vzduchu 20 °C počítal výkon na jeden článek 96 W při střední teplotě vody 80 °C (teplotní spád 90/70 °C), 75 W při střední teplotě vody 70 °C a 56 W při střední teplotě vody 60 °C. S většinou tepelných čerpadel nelze dosáhnout tak vysoké střední teploty. V publikaci lze nalézt i údaje o žebrových trubkách, otopných tělesech Koventa Česká Třebová, Východoslovenské železárny, Univa Blansko, Jihokov Hustopeče, Kovopodnik Praha, Železárny a drátovny Bohumín, Likov Liberec, článkových plechových tělesech aj.

Když je to opravdu nutné, plynový kondenzační kotel dokáže zvýšit teplotu v soustavě téměř na úroveň kotlů na pevná paliva, zpravidla na 80 až 90 °C. Sice při tom ztratí svoji „kondenzační výhodu“ a tím i procenta využití energie ze zemního plynu, ale vzhledem k celé sezóně to není tak drastické.

Pokud nejde o některé typy tepelných čerpadel umožňujících provozní teploty až k cca 80 °C, tak většina končí na hranici 55 až 65 °C. Nad těmito teplotami přichází na řadu bivalence. Běžným řešením jsou elektrické topné tyče nebo elektrokotel. Čím větší zima a více tepla je vyrobeno bivalentním zdrojem, tím nižší je topný faktor soustavy, vyšší spotřeba elektřiny a náklady. Zvláště u seniorů, jejichž výdajové možnosti jsou shora ohraničeny průměrným důchodem, lze pozorovat přímou souvislost mezi zrychleným otáčení kolečka elektroměru nebo v jeho modernější podobně zvýšenou frekvencí blikání kontrolní svítivky a růstem krevního tlaku, případně růstem rychlosti „protáčení očních panenek“.

A nyní jsme se tedy vrátili na začátek. Tím je náhrada „elektrobivalence“ levným doplňkovým zdrojem na levné pevné palivo. Z ní vyplývá zvýšená frekvence dotazů, zda je to v souvislosti s kotlíkovými dotacemi možné, a zvýšený zájem o doplnění otopné soustavy kotlem na pevná paliva nebo kamny s teplovodním výměníkem. Pokud by byl zvolen odhořívací kotel, který je zpravidla certifikován pro spalování dřeva i hnědého uhlí, tak se nad střechou takového domu může opět objevit kouř. Ale zdůrazňuji, že doplněn může být jen kotel, který plní podmínky uvedení na trh v současnosti, tedy podmínky ekodesignu. Podmínka odstranění nevyhovujícího kotle třídy 1 a 2 se nesmí porušit. Nelze tedy za pár korun „pod rukou“ koupit nějaký starý, vyřazený kotel. Takový postup by vedl minimálně k nutnosti vrátit dotaci, neboť „sousedi žalovat nebudou, ale hlásit to musí!“

Problém není technologie, ale její technická úroveň

Je zřejmé, že popsaný problém se primárně týká jen některých tepelných čerpadel a některých instalací. Rozhodně ho nelze paušalizovat na všechny instalace tepelných čerpadel do starých domů. Velká část domů je již alespoň částečně zateplena. Tepelné čerpadlo v některých případech nahradilo v rámci kotlíkových dotací kotel, který původně sloužil jako hlavní zdroj tepla, po instalaci plynového kotle se z něj stal spíše doplňkový zdroj. V současné době existuje na trhu již dostatek vysoce kvalitních tepelných čerpadel, která jsou schopna nahradit starý kotel na pevná paliva i ve starých domech bez nutnosti úprav otopných soustav s provozními náklady, které se více méně blíží nákladům na vytápění pevnými palivy. Nabízí se však i významné množství tepelných čerpadel, která se i díky nízké pořizovací ceně jeví jako zajímavá alternativa, ale ve skutečnosti nejsou vhodnou náhradou za starý kotel na pevná paliva v desítky let starém objektu s původní otopnou soustavou. A právě tato tepelná čerpadla jsou nabízena méně movitým spoluobčanům ve starých nezateplených domech s tím, že jim za nízké pořizovací náklady zajistí „bezobslužné“ teplo domova i nízké provozní náklady.

U moderních ručně přikládaných kotlů na dřevo se bere jako samozřejmost, že při jejich instalaci musí být upravena otopná soustava na akumulační provoz, což je spojeno s vícenáklady na instalaci. Naopak u nízkoteplotních zdrojů tepla se bere jaksi automaticky, že pouhou záměnou přerušovaného vytápění starým kotlem za kontinuální provoz s novým zdrojem je problém s pokrytím potřeby tepla vyřešen, a že není zapotřebí se jakkoliv zaobírat vlastnostmi napojené otopné soustavy. Praxe potvrzuje, že ne vždy je to celá pravda. Protože celá pravda zahrnuje i zamlčené možné zvýšení provozní spotřeby elektrické energie vlivem bivalence, ke kterému při nepřizpůsobení otopné soustavy dojde nebo nedostatečné vytápění.

Literatura

  1. Moderní vytápění bytů a rodinných domků, autoři Mrázek, Šustr, Janouš, vydalo SNTL, 1989
 
Komentář recenzenta Ing. Josef Hodboď

Doplněk ke stanovení výkonu kotle. Tepelné ztráty jsou součtem ztráty tepla unikajícího ochlazovanými konstrukcemi a ztráty tepla vlivem infiltrace vzduchu netěsnostmi a větráním. Z toho stanovený výkon zdroje tepla se zvyšoval přirážkami na vyrovnání vlivu chladných stěn p1 a na urychlení zátopu p2.

Přirážka na vyrovnání vlivu chladných stěn se pohybovala od cca 0,03 až po 0,3 a to v závislosti na velikosti průměrného součinitele tepelné prostupnosti stěn posuzované místnosti. Pokud si uvědomíme, že v dříve stavěných domech se číselná hodnota součinitele tepelné prostupnosti pohybovala v nejlepším případě u zdiva okolo 0,45, ale spíše byla větší až k 0,8, u oken 2,7, tak se velikost přirážky na vyrovnání vlivu chladných stěn p1 pohybovala na úrovni vyšší, a to i 0,25 až 0,30. Například i ve výpočtech do podkladů k získání dotace z programu NZÚ se velikost této přirážky stanoví jako 15 % z velikosti průměrného součinitele tepelné prostupnosti stěn posuzované místnosti. Zásadní fakt je však ten, že tato potřeba zvýšení výkonu zdroje tepla, pokud má být udržen požadovaný tepelný komfort v místnosti i během zimy, jen se změnou zdroje tepla nezmizí!

Co se týká přirážky p2, tak její velikost se stanovovala taxativně. A to 0,1 při setrvalém vytápění alespoň 16 hodin denně a 0,2 pro vytápění méně hodin denně. Projektanti i topenářské firmy se v tomto případě raději pohybovali na bezpečnější straně, tedy volili hodnotu 0,2, jak uvádí autor.

 
 
Reklama